Talvipäivänseisauksen takana oleva outo tiede

Tämä omituinen aikavääristymätanssi saavuttaa huipentumansa joulukuun auringonseisauspäivänä, joka tunnetaan myös nimellä Talvipäivänseisaus - talven maagisin hetki!

Mitä talvipäivänseisaus tarkalleen ottaen on? Se on luonnonilmiö, joka tapahtuu, kun aurinko saavuttaa eteläisimmän pisteensä taivaalla. Tänä vuonna talvipäivänseisaus on tiistaina 21. joulukuuta 2021 kello 15.59 UTC (tai 9.59 CST).

Mitä tapahtuu auringonseisauksen aikana?

Yleisesti ottaen on olemassa kaksi ääripäätä Maan etäisyydessä Auringosta, jota se kiertää. Toisessa siirrymme lähimmäksi auringon jättiläistä, pisteessä, joka tunnetaan nimellä Kesäpäivänseisaus; ja toinen, jossa kallistumme kauimmaksi siitä, nimeltään talvipäivänseisaus.

Aivan ensimmäiset ihmisheimot seurasivat auringon matkaa taivaalla. Näin he oppivat, että päivänvalon kesto sekä auringonnousun ja -laskun tarkat paikat muuttuivat tietyn kaavan mukaisesti ja että ne toistuvat joka sadonkorjuuvuosi. Tällainen tieto näkyy muinaisissa ihmisen tekemissä ihmeissä, kuten Stonehengessä. (huhujen mukaan paikka, jossa Druidi palvonta) ja rauniot Machu Picchu Perussa. Molempien muistomerkkien ja muiden vastaavien rakentamisella oli yksi käytännöllinen tarkoitus - auringon vuosittaisen kulun seuraaminen.

Tiede on kulkenut pitkän matkan sen jälkeen, ja sen myötä myös ymmärryksemme auringonseisauksista. Rakettialukset ja muut avaruusajan ilmatyynyalukset - kuten Kansainvälinen avaruusasema, mainitakseni tähän mennessä suurimman - ovat mahdollistaneet sen, että ihmiset ovat voineet tarkkailla molempia auringonseisauksia ulkoavaruudesta käsin.

Kuinka paljon maapallo kallistuu akselinsa ympäri?

Nyt tiedämme, että auringonseisaus on tähtitieteellinen tapahtuma kuten mikä tahansa muukin, eikä vain sattumanvarainen ennusmerkki kuninkaiden kuolemasta. Auringonpimennykset olivat ennen. Tutkijat ovatkin keksineet, että auringonseisaus on luonnollinen seuraus maapallon akselin kallistumisesta ja siitä, miten maapallo kiertää aurinkoa.

Asia on näin. Oletteko huomanneet, että luokkahuoneissa olevia nykyaikaisia maapalloja ei aseteta pystyasentoon? Se johtuu siitä, että maapallo, johon se perustuu, eli Maa, kallistuu akselinsa ympäri 23 ½ astetta. Tämä kallistus "vuorottelee" vuoden mittaan sen mukaan, kuinka paljon auringon lämpöä ja valoa annetaan pohjoiselle ja eteläiselle pallonpuoliskolle. Talvi ja kesä eivät johdu etäisyydestämme auringosta, vaan maapallon kallistuksesta eli siitä, miten planeetta kallistuu poispäin auringon jättiläisestä.

Näin ollen olemme itse asiassa lähimpänä aurinkoa - emmekä kauimpana siitä - kunkin vuoden lopussa. Ne meistä, jotka pukeutuvat lämpimiin takkeihimme, eivät vain havaitse sitä niin, koska talvella, kun koko Maan ylempi puolisko on kauimpana auringosta.

Talvipäivänseisaus: Yö: Lyhin päivä, pisin yö

Talvipäivänseisauksen aikana maapallo asettuu siten, että aurinko pysyy pohjoisnavan horisontin alapuolella. Keskipäivällä muutama aste päiväntasaajasta etelään - tarkalleen ottaen 23 ½ astetta - aurinko paistaa suoraan niille, jotka asuvat näkymättömällä linjalla, jota kutsutaan nimellä Kauriin kääntöpiiri. Tämä on kauimpana planeetalla kuin aurinko tulee koskaan paistamaan.

Mitä sitten tapahtuu? Kaikki paikat below päiväntasaajalla päivät kestävät yli 12 tuntia. Ne, jotka asuvat edellä päiväntasaajalla puolestaan päivät ovat alle 12 tuntia. Lumisilla alueilla lyhyin päivä on talvipäivänseisauksen aikaan. Mutta auringonseisauksen jälkeen? Silloin on odotettavissa päinvastainen ilmiö: pidemmät päivät ja lyhyemmät yöt.

On vaikea olla huomaamatta vuodenaikojen yhtäkkistä vaihtumista - kuin luonnon kytkin talvea varten olisi käännetty.

Talvipäivänseisauksen merkit luonnossa

Luonnossa on paljon merkkejä, jotka kertovat talvipäivänseisauksen saapumisesta, jos sinulla on silmät nähdä. Jos esimerkiksi asut pohjoisella pallonpuoliskolla, huomaat, että aamunkoitto on tullut tavallista myöhemmin ja auringonlasku aikaisemmin. Aurinko ei myöskään näytä "kohoavan" taivaalla yhtä korkealle kuin ennen päivällä.

Tässä on näppärä temppu, jota voit kokeilla, kun päätät ottaa aurinkoa ulkona. Katsele keskipäivällä varjoasi. Sen pitäisi olla vuoden pisin päivävarjo - mahdollista vain talvipäivänseisauksen aikaan!

Eteläisellä pallonpuoliskolla asuville joulukuun auringonseisaus näyttää päinvastaiselta. Aurinko nousee aikaisin ja laskee myöhään, mikä tekee vuoden pisimmästä päivästäsi täydellisen. Teille päiväntasaajan alapuolella asuville keskipäivän varjo on vuoden lyhimmillään.

Aurinkoaika vs. kellonaika

Selvyyden vuoksi: talvipäivänseisaus on vuoden lyhin päivä päiväntasaajan yläpuolella asuville ja pisin päivä päiväntasaajan alapuolella asuville. Mutta jos asut maapallon pohjoisosassa, - varhaisin auringonlasku tapahtuu itse asiassa ennen talvipäivänseisausta. Sama pätee myös eteläisellä pallonpuoliskolla asuviin.

Tässä on syy:

Auringon todellinen matka taivaalla ei vastaa kellon tunteja. Sen sijaan sinun pitäisi viitata siihen, mitä asiantuntijat kutsuvat todellinen auringon keskipäivä, tai tiettyyn aikaan päivästä, jolloin aurinko paistaa aivan niskasi yläpuolella. Keskipäivä ei ole aina kello 12, tiedättehän!

Joulukuun alkuviikoilla todellinen auringon keskipäivä on kellon mukaan lähes 10 minuuttia aikaisemmin kuin talvipäivänseisauksen aikaan. Joulukuun 21. päivänseisauksena todellinen keskipäivä tulee kuitenkin paljon myöhemmin - samoin kuin auringon nousu ja lasku.

Tämä outo ero auringon ja kellonajan välillä on se, jonka vuoksi varhaisin auringonlasku päiväntasaajan yläpuolella (ja varhaisin auringonnousu päiväntasaajan alapuolella) tapahtuu ennen talvipäivänseisausta.

Eikö olekin outoa? Siitä voi syyttää maapallon akselin kallistusta.

Pitkittäisen kiertoradan varrella

Toinen tekijä, joka vaikuttaa aurinkoajan ja kellonajan väliseen eroon, on Maan elliptinen kiertorata auringon ympäri, joka on pitkulaisen muotoinen. Muista, että sinisen planeettamme kiertorata ei ole oikea ympyrä. Mitä lähempänä maapallo siis kiertää aurinkoa, sitä nopeammin se kulkee kiertoradallaan. Planeetta on kilpa-auto, joka kiihdyttää kiertoprosessia.

Tammikuun alussa maapallo saapuu lähimpään asentoonsa auringon kanssa. Tätä näkymätöntä pistettä avaruudessa kutsutaan nimellä periheli. Mutta ennen kuin se tapahtuu, planeetta kelluu nopeimmin kiertoradallaan talvipäivänseisauksen aikaan. Nopeammin kuin normaalisti noin 30 kilometriä sekunnissa - (tai 19 mailia sekunnissa).

Sen sijaan kesäkuun kesäpäivänseisauksen aikaan kellonajan ja auringonajan välillä ei ole suurta eroa. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että olemme paljon kauempana auringosta emmekä "nopeuta" avaruuden näkymättömällä ellipsillä.

2021 Talvipäivänseisaus

Tänä vuonna talvipäivänseisaus on tiistaina 21. joulukuuta 2021 klo 15:59 UTC. Tapahtuma merkitsee talven ensimmäistä päivää pohjoisella pallonpuoliskolla. (lyhin päivä) ja pisin päivä eteläisellä pallonpuoliskolla.

Talvipäivänseisauksen taustalla oleva outo tiede noudattaa periaatteessa yksinkertaista kaavaa: varhaisin auringonlasku tapahtuu joulukuun alussa, lyhin päivä talvipäivänseisauksen aikaan noin 22. joulukuuta ja myöhäisin auringonnousu tammikuussa. Tarkka päivämäärä, jolloin aurinko laskee aikaisintaan, riippuu aina siitä, kuinka kaukana päiväntasaajan yläpuolella asut.

Ja niin se jatkuu seuraavaan ja seuraavaan vuoteen...